CN111115324A - 一种带张力自动控制的收放卷系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了收放卷控制系统中的一种带张力自动控制的收放卷系统，包括放卷辊和收卷辊，放卷辊和收卷辊之间设有若干个与主动辊电机连接的液下主动辊，薄膜经放卷辊放卷，依次绕过液下主动辊后收卷在收卷辊上，放卷辊与磁粉制动器连接，控制器根据放卷辊的卷径变化调整磁粉制动器的电流；每个液下主动辊的出水端均设有对应的测速辊，测速辊、控制器以及主动辊电机连接形成闭环控制，且主动辊电机工作在扭矩模式。本发明不但可以使得薄膜得到平稳的张力，同时其速度波动也可以控制在最小范围内，不论薄膜与辊之间是否存在打滑的现象都不会失控，速度和张力均能得到智能化控制。

Description

一种带张力自动控制的收放卷系统
技术领域
本发明涉及收放卷控制系统，具体的说，是涉及一种带张力自动控制的收放卷系统。
背景技术
在薄膜的放卷、收卷过程中，由于收放卷的卷料直径在运行过程中会有变化，因此为了保障薄膜的张力均匀，需要在每两个主动辊之间设置一个或多个张力检测器，通过张力检测器的反馈来控制主动电机的转动，最终达到恒张力、恒速度的输出。
但是这种控制方式在特殊环境下容易出现张力波动大、速度不稳甚至失控的现象。以水镀设备为例，由于水镀设备的膜在液下辊时带出有液体，在辊与膜之间容易形成水膜，进而引起膜与辊之间产生相对位移。这时候主动辊的线速度不一定为膜的走带线速度，此时利用张力的反馈来控制走带速度就会引起张力和速度同时失控的现象。
上述缺陷，值得解决。
发明内容
为了克服现有的技术的不足，本发明提供一种带张力自动控制的收放卷系统。
本发明技术方案如下所述：
一种带张力自动控制的收放卷系统，包括放卷辊和收卷辊，所述放卷辊和所述收卷辊之间设有若干个液下主动辊，所述液下主动辊与主动辊电机连接，薄膜经所述放卷辊放卷，依次绕过所述液下主动辊后收卷在所述收卷辊上，其特征在于，
所述放卷辊与磁粉制动器连接，所述磁粉制动器与控制器连接，所述控制器根据所述放卷辊的卷径变化调整所述磁粉制动器的电流；
每个所述液下主动辊的出水端均设有对应的测速辊，所述测速辊和所述主动辊电机均与所述控制器连接，所述测速辊、所述控制器以及所述主动辊电机连接形成闭环控制，且所述主动辊电机工作在扭矩模式。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述放卷辊处设有卷径测量装置，所述卷径测量装置与所述控制器连接。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述测速辊为包胶辊。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述测速辊与测速压辊压合接触，所述薄膜经所述测速辊与所述测速压辊之间穿出。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述收卷辊的前侧设有主动定速辊，所述主动定速辊与定速辊电机连接，所述定速辊电机与控制器连接。
进一步的，所述主动定速辊的输出端设有张力辊，所述张力辊与所述控制器连接。
根据上述方案的本发明，其有益效果在于，本发明不但可以使得薄膜得到平稳的张力，同时其速度波动也可以控制在最小范围内，不论薄膜与辊之间是否存在打滑的现象都不会失控，速度和张力均能得到智能化控制。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
在图中，10、放卷辊；20、液下主动辊；21、主动辊电机；31、测速辊；32、测速压辊；40、主动定速辊；41、定速辊电机；50、张力辊；60、收卷辊；70、薄膜。
具体实施方式
下面结合附图以及实施方式对本发明进行进一步的描述：
如图1所示，一种带张力自动控制的收放卷系统，包括放卷辊10和收卷辊60，放卷辊10和收卷辊60之间设有若干个液下主动辊20，液下主动辊20与主动辊电机21连接，薄膜70经放卷辊10放卷，依次绕过液下主动辊20后收卷在收卷辊60上。
本发明采用被动放卷、主动辊电机21与测速辊31自动闭环的控制方式，得到非常线性的张力输出和速度的一致性。
1、被动放卷
放卷辊10与磁粉制动器连接，磁粉制动器与控制器连接。在输出扭矩不变的情况下，放卷辊10卷径切点上得到的张力与卷径成反比，想要得到恒定的卷径切点的张力，需要输出扭矩与卷径呈正比变化；而由于磁粉制动器的输出扭矩与电流呈正比例线性关系，因此根据材料的特性和工艺要求设定好磁粉制动器输出张力，控制器根据放卷辊10的卷径变化调整磁粉制动器的电流。通过调整磁粉制动器的电流得到非常线性的张力输出，因此只要保证薄膜70的走带速度是匀速的(不论快慢)，此张力就不会改变。在本实施例中需要调整磁粉制动器的电流，否则会导致磁粉制动器的输出扭矩不便，遇到卷径变化时输出的张力就会改变。
优选的，放卷辊10处设有卷径测量装置，卷径测量装置与控制器连接，通过卷径测量装置测得放卷辊10的卷径变化。卷径测量装置可以选用激光传感器、红外传感器、超声波传感器等无线传感器，或其他有线测量装置，本发明不以此为限。
2、主动辊电机与测速辊的自动闭环控制方式
每个液下主动辊20的出水端均设有对应的测速辊31，测速辊31和主动辊电机21均与控制器连接，根据液下主动辊20的辊径与工艺要求的张力，通过控制器设定好主动辊电机21的输出扭矩。测速辊31、控制器以及主动辊电机21连接形成闭环控制，且主动辊电机21工作在扭矩模式，其输出的扭矩被限制在设定范围之内，与运行速度无关。
当测速辊31检测到薄膜70的走带速度有变化时，控制器通过调整主动辊电机21的转速来弥补；又由于主动辊电机21采用的是扭矩输出模式，主动辊电机21的速度变化不会对薄膜70的张力产生影响。因此，当某一个液下主动辊20与薄膜70之间发生打滑现象时，与之对应的测速辊31就能实时地反馈速度的波动；控制器根据测速辊31的反馈，实时提高对应主动辊电机21的转速(由于主动辊电机21采用的是扭矩输出模式，速度的大小不会引起张力的波动)，直到速度恢复正常。
优选的，测速辊31为包胶辊，包胶材料采用大摩擦系数、低硬度的材料。在本实施例中，测速辊31与测速压辊32压合接触，薄膜70经测速辊31与测速压辊32之间穿出。通过测速压辊32与测速辊31相互配合，进一步减少打滑现象的发生。
在本实施例中，收卷辊60的前侧设有主动定速辊40，主动定速辊40与定速辊电机41连接，定速辊电机41与控制器连接，主动定速辊40的速度为系统的设定速度，其它主动电机包括收卷速度都以主动定速辊40为参照。主动定速辊40的输出端设有张力辊50，张力辊50与控制器连接，通过张力辊50检测收卷张力。
本发明不但可以得到平稳的张力，同时速度的波动也可以控制在最小范围之内，不论液下主动辊20与薄膜70之间会否存在打滑现象都不会失控，不论速度还是张力都能得到智能化的控制。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
上面结合附图对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种带张力自动控制的收放卷系统，包括放卷辊和收卷辊，所述放卷辊和所述收卷辊之间设有若干个液下主动辊，所述液下主动辊与主动辊电机连接，薄膜经所述放卷辊放卷，依次绕过所述液下主动辊后收卷在所述收卷辊上，其特征在于，
所述放卷辊与磁粉制动器连接，所述磁粉制动器与控制器连接，所述控制器根据所述放卷辊的卷径变化调整所述磁粉制动器的电流；
每个所述液下主动辊的出水端均设有对应的测速辊，所述测速辊和所述主动辊电机均与所述控制器连接，所述测速辊、所述控制器以及所述主动辊电机连接形成闭环控制，且所述主动辊电机工作在扭矩模式。
2.根据权利要求1所述的带张力自动控制的收放卷系统，其特征在于，所述放卷辊处设有卷径测量装置，所述卷径测量装置与所述控制器连接。
3.根据权利要求1所述的带张力自动控制的收放卷系统，其特征在于，所述测速辊为包胶辊。
4.根据权利要求1所述的带张力自动控制的收放卷系统，其特征在于，所述测速辊与测速压辊压合接触，所述薄膜经所述测速辊与所述测速压辊之间穿出。
5.根据权利要求1所述的带张力自动控制的收放卷系统，其特征在于，所述收卷辊的前侧设有主动定速辊，所述主动定速辊与定速辊电机连接，所述定速辊电机与控制器连接。
6.根据权利要求5所述的带张力自动控制的收放卷系统，其特征在于，所述主动定速辊的输出端设有张力辊，所述张力辊与所述控制器连接。
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